单梁桥式起重机结构设计.doc

1、 1 摘 要 我做的毕业设计课题是单梁桥式起重机。单梁桥式起重机是一种轻型起重设备，它适用起重量为 0.55 吨，适用跨度 4.5 16.5 米，工作环境温度 C 在 -20 到 40 范围内，适合于车间、仓库、露天堆场等处的物品装卸工作。桥架由一根主梁和两根端梁刚接组成。根据起重量和跨度，主梁采用普通工字钢和 U 形槽组合焊接形成。主梁和端梁之间采用承载凸缘普通螺栓法兰连接。提升机构采用 CD 型电葫芦。 此次设计的主要内容有：问题的提出、总体方案的构思，结构设计及对未知问题的探索和解决方案的初步设计，装配图、零件 图等一系列图纸的设计与绘制，以及毕业设计说明书的完成。 关键词 ：起重机；桥

2、式起重机；大车运行机构；小车运行结构；小车起升；结构桥架；主端梁 2 ABSTRACT The topic of my graduation design is list the beam bridge type derrick of design the list beam bridge type derrick is a kind of light heavy equipments, it start to apply the weight as 0.55 tons, apply to across degree 4.516.5 meters, the work environment t

3、emperature is -20 to 40 .Inside scope, suitable for car, warehouse, open-air heap field etc. of the product pack to unload a work. The bridge was carried beam by a lord beam and 2 to just connect to constitute. According to weight with across a degree, lord beam adoption common the work word steel a

4、nd U form slot combination weld formation. Lord beam and carry an of beam an adoption loading To good luck common stud bolt method orchid conjunction. Promote the organization adoption CD type an electricity bottle gourd. The main contents of this time design have: The problem put forward, conceive

5、outline of total project, possibility design, structure design and draw towards doing not know a problem of investigate and solution of first step design, assemble diagram, spare parts diagram wait a series the design of the diagram paper with, end include graduation design manual of completion. Key

6、words: cranes;bridge type derrick ； During operation organization; Car running structure; Car hoisting structure; Bridge; Main girders. 毕业论文 3 目录 前 言 . 6 1 单梁桥式起重机的概述 . 7 1.1 单梁桥式起重机的整体描述 . 7 1.1.2 单梁桥式起重机机构的特点 . 8 1.1.3 单梁桥式起重机的基本参数 . 8 1.1.4 桁架梁和箱形梁的比较 . 8 1.2 LD 型电动单梁桥式起重机各部件的作用（位结构） . 8 1.2.1 主梁

7、 . 8 1.2.2 端梁 . 8 1.2.3 主梁和端梁的联接 . 9 1.2.4 电动葫芦 . 9 1.2.5 大车 . 9 1.2.6 小车架 . 10 1.2.7 小车 . 10 1.2.8 操纵室 . 10 1.3 运行机构 . 10 1.3.1 小车运行机构 . 11 1.3.2 大车运行机构 . 11 2 工作条件及设计要求 . 12 2.1 型式及设计的构造特点 . 13 2.2 选择电动葫芦的规格型号 . 14 2.3 主梁设计计算 . 14 2.3.1 主梁断面几何特性 . 14 毕业论文 4 2.3.2 主梁强度的计算 . 16 2.3.3 刚度计算 . 21 2.3.4

8、 稳定性计算 . 23 2.4 端梁设计计算 . 23 2.4.1 轮距的确定 . 24 2.4.2 端梁中央断面几何特性 . 24 2.5 起重机最大轮压 . 25 2.5.1 起重机支座及作用 . 25 2.5.2 起重机 最大轮压的计算 . 26 2.6 最大歪斜侧向力 . 30 2.7 端梁中央断面合成应力 . 31 2.8 车轮轴对端梁腹板的挤压应力 . 31 2.9 主、端梁连接计算 . 32 2.9.1 主、端梁连接形成式及受力分析 . 32 2.9.2 螺栓拉力的计算 . 33 3 小车起升和运行机构的设计计算 . 36 3.1 电动葫芦起升机构设计计算 . 37 3.1.1

9、电动葫芦的基本设计参数 . 37 3.1.2 电动葫芦起升机构简要设计步骤 . 38 3.2 电动葫芦运行机构设计计算 . 45 3.2.1.电动小车运行静阻力计算 . 45 3.2.2.电动机的初选预验算 . 46 3.2.3 传动比 . 47 3.2.4 制动器的选择与计算 . 48 4 大车运行机构设计计算 . 50 毕业论文 5 4.1 确定机构传动方案 . 50 4.2 选择车轮和轨道，验算车轮强度 . 50 4.3 验算车轮的疲劳强度 . 50 4.4 传动装置设计计算 . 52 4.4.1 选择电动机 . 52 4.4.2 大车运行机构的功率计算 . 53 4.4.3 验算电动机

10、 . 53 4.5 设计减速装置 . 55 4.5.1 选择减速器的类型 . 55 4.5.2 确定减速器的型号 . 56 4.6 起重机有关使用机构的安全装置 . 57 4.6.1 缓冲器 . 57 4.6.2 起升高度限位器 . 58 4.6.3 行程限位器 . 58 4.6.4 安全开关 . 58 4.7 起重机的组装及试车要求 . 58 4.7.1 起重机的安装注意事项 . 58 4.7.2 起重机的试车要求 . 60 致 谢 . 62 参考文献 . 63 毕业论文 6 前 言 光阴似箭，转眼间四年大学生活即将结束， 毕业设计是对我们四年大学生活的一个总结，更是对四年大学学习成果的检验

11、。它要求我们应用所掌握的基本理论知识去解决现实中的一些问题，进而提高我们各方面的能力，如：收集信息的能力，发现问题的能力，独立分析和解决实际问题的能力，获取新知识的能力以及综合运用所学知识和技能的能力 。 为积极响应院方号召，更好的完成本次毕业设计工作，毕业设计工作展开前我进行了毕业实习，通过工厂实习，了解了桥式起重机的基本结构和基本工作原理，从而为顺利完成毕业设计奠定了坚实的基础。 我毕业设计的课题是单梁桥式起重机。单梁桥式起重机是一种轻型起重设备，适合于车间、仓库、露天堆场等处的物品装卸工作。桥架由一根主梁和两根端梁刚接组成。根据起重量和跨度，主梁采用普通工字钢和 U 形槽组合焊接形成。主

12、梁和端梁之间采用承载凸缘普通螺栓法兰连接。这次设计主要是对其主梁和端梁等桥架重点设计，包括一些常规性的强度刚度及稳定性 的设计，除此还有一些驱动装置的计算，从而达到初步具备设计起重机重要部件的基本能力，为以后的设计和起重机选用奠定一定的基础。 毕业论文 7 1 单梁桥式起重机的概述 1.1单梁桥式起重机的整体描述 起重机是具有起重吊钩或其它取物装置在空间内实现垂直升降和水平运移重物的起重机械。 LD 型电动单梁桥式起重机为一般用于机械制造、装配、仓库等场所（此次设计的是用于机修车间）。 LD 型电动单梁桥式起重机不适于用来调运熔化金属赤热金属、易燃品及其危险物品，也不适用于在有爆炸危险、火灾危

13、险、充满腐蚀性气体和相 对湿度大于 85%的场所工作。 LD型电动单梁起重机是在天津起重设备厂 70 年代初开发的 DL型电动单梁起重机基础上，经全国联合设计研发而成，配套的电动葫芦为CD 和 MD 型。是一种有轨运行的轻小型起重机，额定起重 0.5 5.0 吨 ,适用跨度 7.5 22.5 米，工作级别在 A3A5，工作环境温度在 -25 40 范围内。起重机运行速度小于 45m/min 时，采用地面跟随式操纵，运行速度大于 45m/min 时，采用操纵室操纵。 1.1.1 单梁桥式起重机的工作方式 它安装在厂房高出两侧的吊车梁上，整机可在 吊车梁上铺设的轨道上横向行驶，起重小车沿小车轨道行

14、驶。吊钩做升降运动，即与 CD1 型或MD1 的电动葫芦配套使用完成重物的升降、平移。 1.1.2 单梁桥式起重机机构的特点 主要优点是：结构简单、重量轻、对厂房的负荷小、耗电少。主梁与端梁采用螺栓连接、拆装、运输、补充备件方便，轮压小，安装快，维修方便。缺点是起重量不大。 毕业论文 8 1.1.3 单梁桥式起重机的基本参数 起重量、起升高度、起升速度、葫芦运行速度、大车运行速度、跨度、车轮与轨距。 1.1.4 桁架梁和箱形梁的比较 桁架梁挡风面积小、风 阻力小、节省钢材；缺点是外形尺寸大，要求厂房建筑高度大，而且桥梁是由很多根不同型号和规格的杆件逐件焊接而成，费工、费钱。 箱型梁的优点：外形

15、尺寸小，用整块钢板焊成，便于下料和采用自动焊接，适合大批量生产；缺点是自重较大。 1.2 LD型电动单梁桥式起重机各部件的作用（位结构） LD 型电动单梁主要由主梁、端梁、主动轮、被动轮、工字钢、大车驱动装置和小车组成。 1.2.1 主梁 主梁是采用钢板压延成型的 U 型槽钢与工字钢组焊而成的箱型实腹梁。作用是支承着可移动的小车，并能沿铺设的专用轨道运行，将 起重机的全部质量的重力传给厂房建筑结构，结构简单适用，工艺性好。 1.2.2 端梁 由两种形式：一种是钢板压延成型的 U 型槽钢组焊成形，在焊接车毕业论文 9 门那个箱形结构，适用于做中、小起重机吊钩桥式起重机的端梁；另一种是四块钢板拼成

16、的箱形结构，通常配制带角形轴承箱的车轮组，但焊接工作量大，生产效率低于前种（本产品采用前一种） 。 1.2.3主梁和端梁的联接 两种形式：一种是在主梁的两端，螺栓加减载凸缘连接形式。这种方式的优点是：主、端梁可以分批生产再组装，加工及库存的占地面积小、输送方便、费用较低。另 一种形式是加连接板再焊接的方法联接。优点是：制造简单、装拆方便、成本低，是我国中、小起重机吊钩桥式起重机端梁和主梁的主要连接形式。（本产品采用第一种连接方式） 1.2.4 电动葫芦 它是一种由电机驱动，经卷筒、滑轮或起重链条，带动取物装置升降的轻小型起重设备。它具有体积小、重量轻、操作维修方便、价格低、安全可靠等特点，主要

17、应用于起重量及工作范围要求不大或对工作速度要求不高的场合。将上部固定，可将起重设备单独使用或是通过小车悬挂在工字钢轨上运行，电动单梁桥式起重机、龙门起重机、臂架型起重机的起重小车，使 用作业面积扩大，使用场合增多，由于如此灵活，可作工厂、码头、仓库、等常用的起重设备。电动葫芦有渐开线外啮合齿轮传动和行星齿轮传动两类，但前者具有制造简单、维修方便、效率高等特点。 1.2.5 大车 使起重机作水平运动，用于搬运货物或调整工作位置，同时可将作毕业论文 10 用在起重机上的载荷传给支承它的基础。大车轨道中心间的距离称为跨度 S，在该轨道上运行的动作称为大车运行。在桥架的中心或两端装有大车运行电动机，从

18、电动机的水平轴引出动力，驱动半数的车轮。 1.2.6 小车架 是支承和安装电动葫芦和小车运行机构的机架 ，同时又是传递起升载荷的金属结构， LD 型起重机采用工字钢。 1.2.7 小车 是小车作水平运动，用以搬运货物或调整工作位置，同时将作用在小车上的载荷传给支承的主梁。本品采用电动机、卷筒、制动器、钢丝绳和吊钩于一体的 CD 型电动葫芦。 1.2.8操纵室 用于司机操纵起重机的运行工作，操作室的构造与位置安装应保证使司机有良好的视野。其结构分为敞开式与封闭是两种，桥式起重机的操作室应安装在无滑线一侧的桥架上。 1.3 运行机构 运行机构的任务是使起重机或小车作水平运动，用于搬运货物或调整工作位置， 同时可将作用在起重机或小车上的载荷传给支承它们的基础。陆上的起重机的运行机构分为有轨道运行和无轨道运行两类，而桥式起重机的运行属于前一类。